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1、第6期(总第163期)2012年12月中围彳丛工耜CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo.6(SeriaINo.163)Dec.2012DOI:10.3969/j.issn.1004—4655.2012.06.010大连香炉礁立交桥维修加固的技术及设计原则康焯,高远,曹景(天津市市政工程设计研究院,天津300051)摘要:简要介绍了桥梁加固的技术及设计原则。结合大连香炉礁立交桥维修加固工程实例,对桥梁病害原因进行分析,并进行加固设计,具有一定的参考价值和实际意义。关键词:桥梁;加固技术;设计中图分类号
2、:U445.7文献标志码:A文章编号:1004—4655(2012)06—0030—02随着社会的快速发展,城市建设初期修建的一大批桥梁结构出现了结构破损、外观老化等现象。加之自然环境的腐蚀、材料老化、桥面超载、养护不到位等诸多因素,桥梁的承载能力已不能适应城市交通发展的要求。对城市旧桥、危桥进行维修加固是十分必要和紧迫的。1o。1工程概况香炉礁立交桥位于大连市城市干线东北路与人港货运线疏港路交汇处,是1座干道交叉并跨越铁路干线的4层互通式双苜蓿叶形立交桥。立交桥建设于20世纪80年代,其上部结构主要由预制钢筋混凝土
3、箱梁、预应力混凝土连续箱梁、普通钢筋混凝土连续箱梁组成。桥梁设计荷载为汽车一超20,挂车一120。2009年对该立交桥现状实际情况进行了详细的检测,并对桥梁上部结构进行了静载试验和动载试验,对混凝土的抗压强度进行了测试。根据检测的结果,为确保桥梁结构的使用安全,必须对该桥进行针对性的加固维修。2病害分析香炉礁立交桥的桥梁面积约7万Ill2,经过20多年的运营,桥梁病害较为严重,大致分为4类。1)主线预制箱梁纵向湿接缝处有不同程度渗水、风化及剥落现象。桥面板混凝七开裂、剥落、渗水,钢筋锈蚀。2)伸缩缝位置处,上部结构端
4、部混凝土和桥墩盖梁混凝土长期受冻胀和冬季除冰盐水的影响,造成混凝土酥松腐蚀,钢筋锈蚀外露,对结构安全收稿日期:2012—09—2830和使用寿命存在影响。3)大部分泄水孔处的翼缘板由于常年渗水侵蚀,导致该位置大面积混凝土脱落、露筋、钢筋锈蚀,会严重削弱翼缘板部位的承载力,危害上部行车安全。4)桥下受超高车辆的碰撞刮蹭,上部结构底板处损坏严重。根据上述破损情况,分析破损原因有:重载、超载车辆对桥梁结构的冲击;东北地区冬季集中撒除冰盐对桥梁结构的腐蚀;桥面泄水孔渗漏水及排水不畅对桥梁结构的腐蚀;超高车辆对梁体的碰撞损坏。
5、3加固措施根据桥梁所处环境和运营特点,并结合检测部门的相关资料和数据,香炉礁立交桥的维修加固设计主要从以卜^儿方面考虑。3.1预制箱梁的加固维修考虑到香炉礁立交桥经常有大型出入港口车辆运营的特点,加强上部结构的刚度和承载能力是首先要解决的问题。原桥面采用的是2.5em沥青铺装和3.5c,m的防水混凝土。从现在来看,铺装厚度明显偏薄,不仅不利于上部结构顶板的受力,而且梁体防水防腐效果偏弱。根据桥梁检测报告,预制箱梁的现浇湿接段处渗水和混凝土腐蚀现象严重,而且预制箱梁底板局部裂缝较为严重。经计算分析,由于梁间距达到3.9
6、m,桥面板跨径较大,同时湿接段混凝土厚度仅12em,预制箱梁的强度和刚度均难以适应重载交通的要求。根据现场的车辆荷载试验的实测梁体挠度数据与有限元计算的数据分析比较,结果证明预制箱梁经过20多年的运营,梁体以及横向联系体系的强度和整体刚度均有所下降,需要进行维修中圄彳威z稚康焯,高远,曹景,:大连香炉礁立交桥维修加固的技术及设计原则2012年第6期加固。加固方案提出措施如下忆J。I)重新施做梁顶面铺装层。先凿除原桥防水混凝土层和沥青铺装层,清除杂物并风干后,在梁体顶板竖向植入直径12mm钢筋。再设置i层整体焊接钢筋网
7、片,浇注7cm厚C40防水混凝土层,使混凝土层成为整个桥梁结构受力的组成部分,加强叠合效应,以提高桥面板本身的承载能力。其后铺设桥梁防水层,摊铺沥青?昆合料铺装层。2)重做预制箱梁现浇湿接段,并对其进行加固。凿除原湿接混凝土结构,保留原小箱梁位于湿接处的普通钢筋。在湿接处增设分布筋和加强箍筋(见图1o防甚攀湿豫孺一/q。1⋯6@20筋J加;b强箍12@筋20㈨川/”4\原底层横向钢筋图1湿接维修示意图3)对预制箱梁的裂缝进行封闭并粘贴碳纤维补强。对有轻微裂缝的采用环氧树脂封闭裂缝f裂缝宽度<0.15ram)。对于严重
8、裂缝(裂缝宽度>0.15mm),采用低压注射裂缝技术进行修补。3.2现浇箱梁、盖梁及墩柱的维修根据检测报告和现场勘测,现浇钢筋混凝土箱梁和现浇预应力混凝土箱梁的整体强度和刚度下降不明显,其结构的耐久性优于预制箱梁结构。刘‘于局部破损的箱梁、盖梁和墩柱,首先对其结构外露锈蚀的钢筋进行除锈,并采用自密实混凝土使结构恢复原有外形;对局部破损严重的,采
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